Любой желающий может сделать печатную плату для своего устройства в домашних условиях. Популярный и дешевый метод изготовление печатной платы в домашних условиях — это ЛУТ (Лазерно-утюжная технология).

Что потребуется

Лазерный принтер (только лазерный, струйный не подойдет), утюг, пара дощечек, бумага, пластиковые контейнеры, наждачка, шуруповерт или бормашина, и раствор для травления.

От чего зависит качество

Качество технологии ЛУТ зависит от тонера и принтера. Еще важно то, с помощью какой бумаги переносится печатная плата на текстолит. На успех влияет и толщина текстолита.

Пошаговый процесс

В каждом этапе подробные комментарии и фотографии с примерами.

Печать дорожек на бумаге

Открываем схему платы. В статье используется программа Sprint-Layout и схема мультивибратора на транзисторах.

Используйте максимальное пространство для печати, чтобы не перепечатывать схему снова и приготовить запасные трафареты.

Не нужно зеркалить плату, если она чертилась со стороны радиодеталей. Так же убираем макросы и другие слои, нам нужны только дорожки и граница платы.

Качество перенесенных дорожек на текстолит зависит и от выбранного типа бумаги.

Существует несколько вариантов:

• Обычная бумага;
• Глянцевая бумага. Можно использовать из любого журнала;
• Подложка от самоклеющихся обоев. Отлично отдает тоннр на текстолит;
• Бумага с мягким покрытием. Такая продается на Aliexpress.

Офисная бумага А4 толстая для ЛУТ. Тонер хуже от нее отходит.

Пример неудачного переноса платы на текстолит. Половина дорожек отсутствует.

С помощью офисной бумаги действительно можно делать печатные платы, но нужен хороший принтер и тонер. Такая бумага капризная, и если вы плохо греете, или перегреете плату, то ничего не получится.

Глянцевая отличается от офисной толщиной. Ее недостаток — она застревает в принтере во время печати. Глянцевая бумага еще легко рвется, и ее легко перегреть, чем офисную.

Подложка от самоклеющихся обоев обрела популярность среди радиолюбителей. Быстро отдает тонер на текстолит, но и распечатать на ней печатную плату довольно трудно.

Речь идет о мягкой поверхности, с которой снимаются самоклеющиеся обои. Также такая подложка иногда застревает в принтере во время печати.

Не имеет особого смысла вырезать целый формат А4 из таких обоев. В таком формате бумага выскользнет из под фотобарабана во время печати. Используйте небольшие кусочки подложки, чтобы можно было их приклеить к обычной бумаге.

Нельзя использовать жидкий клей и другие жидкие материалы. Вы можете повредить фотобарабан по время печати, и на нем останутся следы. Приклеить можно и самими обоями.

Бумага с мягким покрытием продается на Aliexpress. Она желтого цвета. Аналогично глянцевой бумаге застревает в принтере. Все зависит от вашей модели принтера.

Распечатка и подготовка

Отрезать текстолит можно с помощью ножовки по металлу, ножницами или отрезными дисками.

Оставляем плату с запасом, чтобы было удобнее наносить дорожки во время нагрева утюгом.

Бархатной наждачкой обрабатываем поверхность текстолита. Чистим ее от грязи и микрочастиц меди ацетоном или изопропанолом.

Нанесение дорожек

Понадобится утюг, дощечка, бумага и тара с водой.

Разогреваем утюг до 100 °C, и на деревянную дощечку кладем текстолит. Почему деревянную? Она быстро нагревается и медленно отдает тепло в окружающую среду.

Ставим разогретый утюг на текстолит. Держим в течение 20 секунд. Горячий текстолит схватит бумагу.

Кладем трафарет на разогретый текстолит. Он частично прилипает.

Кладем на текстолит один лист бумаги и гладим утюгом плату в течении одной или двух минут. Бумага нужна для снижения перегрева. Гладить надо аккуратно, без резких движений.

Оставляем плату остывать на пять минут, чтобы тонер не отлип от меди. Помещаем ее в тару с водой.

Также ждем около пяти минут. С помощью пальцев или губки, снимем слой бумаги.

Ни в коем случае не снимайте бумагу ногтями. Так можно содрать тонер с меди.

Удаляем границы на плате. Они не нужны со стороны дорожек.

Восстановление контактов

Дорожки можно восстановить перфорированным маркером или лаком для ногтей. Нанесите на поврежденный участок лак или маркер.

Это защитит медь во время травления в растворе. Дождитесь полного высыхания лака, чтобы он был устойчив к воде. Все готово к следующему этапу.

Чем травить печатные платы

Основные и популярные методы:

• Хлорное железо. Можно использовать повторно. При неосторожном обращении оставляет следы на одежде и коже;
• Медный купорос. Продается в садоводческих магазинах. Медленно травит плату;
• Соляная кислота. Быстрый и опасный вариант. К тому же, кислоту трудно достать. Выделяет опасные токсины;
• Электролиз. Самый долгий и малоэффективный способ;
• Перекись водорода. Доступный и эффективный раствор. Основной недостаток — нельзя использовать повторно. Во время травления образуются осадки, которые замедляют скорость травления.

Для небольших плат дешевле всего будет перекись. К тому же, она намного доступнее хлорного железа и продается в аптеках, а лимонная кислота есть почти в каждом продуктовом магазине.

Однако если печатная плата большая, то лучше выбрать хлорное железо. По соотношению цена/размеры платы железо будет максимально эффективнее.

К тому же, если делать аналогичный раствор под большую плату с перекисью, то время на приготовление уйдет больше.

Процесс травления платы

В этой статье мы будем использовать метод с перекисью. Для платы площадью 100 см достаточно 100 миллилитров 3% переписи водорода, 30 грамм лимонной кислоты и 5 грамм поваренной соли. В пластиковой таре смешиваем все компоненты какой-нибудь палочкой до полного растворения лимонной кислоты, и кладем плату в получишийся раствор.

Травить печатные платы нужно только в проветриваемом помещении. При травлении выделяются ядовитые пары меди, которые негативно могут повлиять на ваше здоровье.

Чтобы процесс травления не замедлялся, перемешивайте раствор.

Как ускорить травление

Для повышения скорости травления меди, надо подогреть раствор. Это катализатор химической реакции. Заодно ватной палочкой перемешиваем раствор, убирая протравленную медь с поверхности платы.

Раствор можно подогревать водяной баней. Это можно сделать при помощи второго контейнера снизу.

Не надо наливать кипяток в сам раствор. Налейте кипяток в другую тару, и поставьте на нее тару с раствором.

После травления промываем плату в холодной воде и оставляем сушиться. Травящий раствор можно вылить как обычные отходы в раковину.

Сверление

Просверлить отверстия можно как до травления, так и после. В качестве инструментов подойдет шуруповерт или бормашина.

Перед сверлением платы желательно сделать керновку отверстий. Это углубления для точного позиционирования сверла. Если нет керна, можно использовать гвоздь.

Не делайте слишком большие углубления и не берите гвозди большего диаметра, чем будущее отверстие на плате.

Основной недостаток шуруповертов — это их низкая скорость оборотов.

Чем меньше диаметр сверла — тем больше должно быть оборотов.

Шуруповертом не получится сделать отверстия диаметром меньше 0,8 миллиметра. От низких оборотов сверло быстро затупится. Если будете сильно давить на сверло сверху, оно погнется или сломается.

У бормашины число оборотов достигает 10 000 в минуту. Поэтому для отверстий менее 0,8 миллиметров лучше использовать ее.

Устанавливаем сверло в цангу.

Центруем сверло и закрепляем.

Во время такого рода работ надевайте защитные прозрачные очки. Опилки могут попасть на лицо от высоких оборотов. Надевайте маску от пыли.

Сверлить надо на дощечке и только перпендикулярно к плате.

Если угол будет острый или вы будете держать плату в руках, то сверло вылетит или сломается.

Дальше чистим плату наждачкой, чтобы удалить заусенцы и куски текстолита. Удаляем лишние куски платы и формируем границу с помощью макросов.

Как нанести макросы

Макросы — это рисунки на печатной плате, которые расположены с обратной стороны. И их можно нанести точно также, как и дорожки на плату. Только теперь надо отзеркалить макросы, и потом их можно нанести на обратную сторону платы.

Пайка и проверка работы

Печатную плату почистите бархатной наждачной бумагой. С помощью спиртоканифоли залудите дорожки.

Первые в очереди на пайку — это маленькие радиодетали. Сначала припаиваем небольшие резисторы. Транзисторы и светодиоды чувствительны к температуре, поэтому паять их надо аккуратно, и с перерывами.

После пайки проверяем работу схемы. Проверьте плату на наличие металлического мусора. Мультивибратор можно подключить к обычному аккумулятору, с напряжением 4 вольта.

Ошибки во время изготовления

Среди популярных ошибок — это перегрев платы и плохой раствор для травления. Всегда перемешивайте все компоненты раствора, иначе он не начнет травить плату. Во время лужения платы нельзя использовать паяльную кислоту. Она со временем повредит плату, если вы ее плохо почистите.

Еще у некоторых радиолюбителей есть практика лудить платы сплавом Розе. Не стоит так делать, поскольку такой сплав предназначен для выпаивания деталей, а не для постоянной пайки. К тому же, он хрупкий и со временем быстро окислится.

Другие способы

Еще можно сделать печатную плату с помощью фоторезиста, но этот метод сложнее и дороже, чем ЛУТ. Также есть вариант заказать печатную плату по интернету, однако ее придется ждать от двух недель. Да и цена может быть выше, и не получится оперативно устранить ошибку на плате.

А собрать плату можно и при помощи монтажных (макетных) плат. Стоимость самой простой односторонней макетной платы около 20 рублей. Они бывают двухсторонними, прямоугольными, квадратными, с разметками и с разными диаметрами отверстий.

Итог

Изготовить печатную плату дома может любой начинающий. Пробуйте разные методы, разную бумагу для нанесения схемы и экспериментируйте. Только с помощью опыта, пройденных ошибок и полученных знаний можно сделать действительно качественную плату дома.